一個提前實施的“金屬星球”探測計劃

王雅晨

根據NASA的時間表，探測器預計于2026年到達主行星帶，隨后將花費21個月圍繞靈神星運行，繪制和研究小行星的屬性

大多數科幻小說所描述的外星球，不是冰天雪地就是狂沙飛舞，若論及一個幾乎全部由金屬構成的星球，人類的想象稍顯力絀。

美國國家航空航天局（NASA）官網近日宣布，將于2022年明提前發射探測器前往靈神星（Psyche），這是人類首次探測太空中的“金屬星球”。

靈神星這個名字脫胎于希臘神話中的普敘刻，意即“靈魂的化身”。1852年3月17日，意大利天文學家安尼巴萊·德·加斯帕里斯發現了它。后來人們慢慢了解到，靈神星是一顆位于火星和木星之間、圍繞太陽運行的小行星，95%以上都是金屬，包括大量鐵和鎳，甚至還有金、鉑、銅等其他稀有金屬。這讓它看上去像一個更大天體裸露的金屬核心，因為表面沒有水或含水礦物存在的跡象。

科學家們懷疑，它曾經是天體的核心，但未能吸積形成行星，而是撞向了其他天體，導致自身的巖石地幔被剝離，只剩下如今的金屬核心。這就意味著，靈神星對探知類地行星的地核有極高的科學價值。作為太陽系中已知的唯一一顆“裸露的行星內核”，科學家探索它更加直接，無需像探索地球核心那樣，因無法戰勝的高溫高壓感到束手無策。

對靈神星的探測計劃是NASA“發現計劃”中眾多備受關注的機器人太空任務之一。早在2015年2月，由美國亞利桑那州立大學坦佩分校首席研究員林迪·埃爾金斯·坦頓提出的“靈神星”計劃，入圍NASA的“發現計劃”，于當年9月30日進入決勝輪。2017年1月4日，它和露西計劃最終獲勝。隨后，領導“靈神星”計劃的重任也交由坦頓所在的美國亞利桑那州立大學。NASA噴氣推進實驗室則負責任務管理、操作和導航。

“靈神星”任務的探測器最初計劃于2023年發射，但NASA為了節省成本，將時間提前，希望盡早到達這顆小行星。為了支持新的任務軌跡，原建造者——加州帕洛阿爾托市的勞拉空間系統公司，重新設計了“靈神星”計劃航天器的光伏陣列系統，把每一側的四片直線設計改為更強大的五片X形設計，而這通常用于更高性能需求的任務。經過改造，靈神星航天器抵達目的地的速度將高于常規大型航天器。

修正過的軌跡因無需地球重力輔助而更高效，從而縮短了航行時間。此外，新的軌跡因離太陽較遠而減少了航天器的隔熱需要，但軌跡在2023年仍將需要一次火星重力輔助。

根NNASA的時間表，探測器預計于2026年到達主行星帶，隨后將花費21個月圍繞靈神星運行，繪制和研究小行星的屬性。

對于此次日期提前，林迪·埃爾金斯·坦頓表示，“NASA能提前發射日期令人興奮。人類將更早地看到這個奇異的金屬世界。”

目前，美國國家航空航天局并不計劃采集靈神星資源運送至地球，而僅僅是勘測這顆小行星，希望深入理解行星在早期歷史階段如何層狀分離。

“靈神星”計劃所期望達到的科學目標包括：理解先前未知的行星形成的奧秘;通過直接觀察的方式，研究包括地球在內的類地行星的“身體內部”，而這是在類地行星自身無法辦到的事情;最令人興奮的一個事情是——探索一個不是由巖石構成、也并非滿鋪冰雪的“金屬世界”。